基于CPLD 的HDB3 码编码器设计 

摘要：HDB3 码（三阶高密度双极性码）是数字传输系统中常用的码型，HDB3 码具有低频分量小和无直流分量，提取时钟方便和较好的抗干扰能力等优点。本文主要介绍HDB3 码的编码原理和硬件实现的方法，给出了用CPLD（复杂可编程逻辑器件）来实现HDB3 码编码器的过程和方法。
 

关键词：HDB3；CPLD；单片机

0 引言
现代通信借助于电和光来传输信息，数字终端产生的数字信息是以“1”和“0”2 种代码（状态）位代表的随机序列，可以用不同形式的电信号表示，从而构造不同形式的数字信号。在一般的数字通信系统中首先将消息变为数字基带信号，称为信源编码，经过调制后进行传输，在接收端先进行解调恢复为基带信号，再进行解码转换为消息[1]。在实际的基带传输系统中，并不是所有电波均能在信道中传输，因此有基带信号的选择问题，因此对码型的设计和选择需要符合一定的原则。
 

当数字信号进行长距离传输时，高频分量的衰减随距离的增大而增大，电缆中线对之间的电磁辐射也随着频率的增高而加剧，从而限制信号的传输距离和传输质量，同时信道中往往还存在隔直流电容和耦合变压器，他们不能传输直流分量及对低频分量有较大的衰减，因此对于一般信道高频和低频部分均是受限的。对于这样的信道，应使线路传输码型的频谱不含直流分量，并且只有很少的低频分量和高频分量。其次，传输码型中应含有定时时钟信息，以利于收端定时时钟的提取，在基带传输系统中，定时信息是在接收端再生原始信息所必需的。一般传输系统中，为了节省频带是不传输定时信息的，必须在接受端从相应的基带信号中加以提取。再次，实际传输系统常希望在不中断通信的前提下，能监视误码，如果传输码型有一定的规律性，那么就可以根据这一规律性来检测传输质量，以便做到自动监测[2]。因此，传输码型应具有一定的误码检测能力。当然，对传输码型的选择还需要编码和解码设备尽量简单等要求，但以上的几点是最主要的考虑因素。

4 结论
本设计能很好的完成HDB3 码的编码。数字信源p1.4 口产生周期为64μS 的位同步信号，p1.3 口输出宽度为64μS 的脉冲序列。脉冲序列与位同步信号送入CPLD 对应的引脚。用示波器观察pHDB3，nHDB3 口得到很好的波形输出。将pHDB3，nHDB3 输出到4052 的A、B 两路，观察4052 的X 输出通道得到具有正负极性的HDB3 码波形。在调试过程中出现了很多没有遇到过的问题，在原理图编译仿真通过之后出现了CPLD的输出不对的情况，后经过老师的指导，发现问题原来出在D 触发器的置0 端和置1 端悬空造成的。这两个问题都是由于缺乏实际经验造成的，在以后的学习工作中都应该加强理论与实践的结合，这样才能将所学的知识牢固的掌握。
 

[参考文献] (References)
[1] 宋万杰,罗丰,吴顺君. CPLD技术及应用[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,2000.
[2] 樊昌信，张甫翊，吴成柯. 通信原理[M]. 北京:国防科技出版社,2001.
[3] Altera corporation. Designing with MAX+PLUSⅡ. 1998
[4] 康华光，邹寿彬. 电子技术基础[M]. 北京：高等教育出版社，1998.
[5] 陈光东，赵性初. 单片微型计算机原理与接口技术[M]. 武汉：华中科技大学出版社1999.
[6] 杨忠煌，黄博俊，李文昌. 单芯片8051实务与应用[M]. 北京：中国水利水电出版社，2001.